Question

16．用惰性電極電解硫酸銅溶液，整個過程轉移電子的物質的量與產生氣體總體積的關系如圖所示（氣體體積均在相同狀況下測定）．欲使溶液恢復到起始狀態(tài)，可向溶液中加入（　�。�

• A． 0.1mol CuO
• B． 0.1 mol CuCO₃
• C． 0.1mol Cu（OH）₂
• D． 0.05 mol Cu₂（OH）₂CO₃

Answer 1

分析 電解CuSO₄溶液時，開始發(fā)生反應：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，一段時間后，轉移相同電子時得到氣體體積增大，說明發(fā)生反應：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，第一過程相當于析出CuO，第二過程電解水，要使電解后的溶液恢復原狀應加入CuO及水，由圖可知析出Cu為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，則需要加入1molCuO，第二階段消耗的水為$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol，結合選項判斷．

解答 解：電解CuSO₄溶液時，開始發(fā)生反應：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，一段時間后，轉移相同電子時得到氣體體積增大，說明發(fā)生反應：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
由圖可知，第一階段析出Cu為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，則需要加入1molCuO，第二階段消耗的水為$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol，
由于CuCO₃反應生成二氧化碳，相當于加入CuO，Cu（OH）₂可以改寫為CuO．H₂O，Cu₂（OH）₂CO₃可以改寫為2CuO．H₂O．CO₂，故加入0.05 mol Cu₂（OH）₂CO₃，等效為加入1molCuO、0.05molH₂O，溶液可恢復為電解前的濃度，
故選：D．

點評 本題考查電解原理及有關計算，明確離子放電順序及電解過程中發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意轉移電子守恒的靈活運用，側重考查學生分析計算能力，題目難度中等．